专利名称:直接醇类燃料电池的阴极流场板的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种阴极流场板,具体涉及一种用于直接醇类燃料电池上的阴 极流场板。
背景技术:
阴极氧气供给系统作为燃料电池的一个重要组成部分,对于自呼吸式直接 醇类燃料电池的性能有着举足轻重的作用。自呼吸式直接醇类燃料电池的阴极 完全暴露在环境中,氧气的补给完全依赖空气的扩散和对流。直接醇类燃料电 池的阴极流场板具有传导电子、传输氧气和支撑膜电极的作用,但是不存在气 体流动,阴极反应生成的水的排除完全依赖于水的蒸发作用,随着放电时间的 增加,阴极水淹会越发严重。现有的燃料电池存在阴极水淹现象,导致了氧气 传输受阻。这是电池在长时间、大电流放电过程中性能衰减的主要原因。
发明内容
为了解决现有燃料电池阴极水淹、氧气传输受阻的问题,进而提供了一种 直接醇类燃料电池的阴极流场板。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是本发明的直接醇类燃料电 池的阴极流场板由阴极流场板主体组成,所述阴极流场板主体上开有矩阵分布 的若干个圆形通孔,所述阴极流场板主体上开有纵向平行排列的若干个顺流 槽,所述每个顺流槽与纵向对应的圆形通孔相连通,顺流槽与阴极流场板主体 的下端面连通,顺流槽的数量与圆形通孔的纵向列数相 一致。
本发明具有以下有益效果本发明的阴极流场板采用了点状流场与直线型 流场的优点于一体,既改善了阴极水淹问题,又可以方便的对阴极水进行收集; 阴极不被水淹,有利于氧气的传输,保证了电池长期运行的稳定性;本发明的 阴极流场板采用片状结构形式,具有易于加工、模块化的优点。
图l为本发明的阴极流场板的主视图,图2是图1的后视图,图3是图2 的A-A剖视图。
具体实施例方式
具体实施方式
一如图1 3所示,本实施方式的直接醇类燃料电池的阴 极流场板由阴极流场板主体1组成,所述阴极流场板主体1上开有矩阵分布的 若干个圆形通孔1-1,所述阴极流场板主体1上开有纵向平行排列的若干个顺
流槽l-2,每个顺流槽l-2与纵向对应的圆形通孔1-l相连通,顺流槽l-2与 阴极流场板主体1的下端面连通,顺流槽1-2的数量与圆形通孔1-1的纵向列 数相一致。直接醇类燃料电池阴极流场板为单元结构,使用时可以组装成燃料 电池组。阴极流场板主体l一侧与燃料电池的膜电极接触,阴极流场板主体l 的另一侧透过电池夹具暴露在外界环境中。这样燃料电池生成的水通过圆形通 孔1-1到达阴极流场板的另一侧,在重力的作用下燃料电池生成的水沿着顺流 槽1-2向下流,圆形通孔卜l内不会聚集过多的水,解决了阴极水淹问题,有 利于氧气的传输。
具体实施方式
二如图1 3所示,本实施方式所述阴极流场板主体1是 由石墨材料制成的。石墨的导电性好、抗腐蚀。其它组成及连接关系与具体实 施方式一相同。
具体实施方式
三如图1 3所示,本实施方式所述阴极流场板主体1是
由金属材料制成的。金属的导电性好、抗腐蚀。其它组成及连接关系与具体实 施方式一相同。
具体实施方式
四如图1 3所示,本实施方式所述阴极流场板主体1的
厚度L为2mm 10mm,圆形通孔1-1的孔径为lmm 5mm,顺流槽1-2的宽度H 为0. 5腿 5mm,顺流槽1-2的深度M为l匿 8mm。其它组成及连接关系与具 体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式
五本实施方式所述顺流槽1-2内用10 mass% PTFE (聚四 氟乙烯)乳液浸泡,五分钟后进行憎水处理、烘干。使顺流槽l-2表面具有一 定的憎水性,有利于阴极流场板上的水顺利流出,保证了氧气传输通道的畅通。 其它组成及连接关系与具体实施方式
四相同。
权利要求
1、一种直接醇类燃料电池的阴极流场板,所述阴极流场板由阴极流场板主体(1)组成,所述阴极流场板主体(1)上开有矩阵分布的若干个圆形通孔(1-1),其特征在于所述阴极流场板主体(1)上开有纵向平行排列的若干个顺流槽(1-2),每个顺流槽(1-2)与纵向对应的圆形通孔(1-1)相连通,顺流槽(1-2)与阴极流场板主体(1)的下端面连通,顺流槽(1-2)的数量与圆形通孔(1-1)的纵向列数相一致。
2、 根据权利要求l所述的直接醇类燃料电池阴极流场板,其特征在于所述阴极流场板主体(1)是由石墨材料制成的。
3、 根据权利要求1所述的直接醇类燃料电池阴极流场板,其特征在于 所述阴极流场板主体(1)是由金属材料制成的。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的直接醇类燃料电池阴极流场板,其特征 在于所述阴极流场板主体(1)的厚度L为2mm 10mm,圆形通孔(1-1)的 孔径为lram 5mm,顺流槽(1-2)的宽度H为0. 5躍 5mm,顺流槽(1-2)的 深度M为lmm 8mm。
全文摘要
直接醇类燃料电池阴极流场板,它涉及一种燃料电池阴极流场板。本发明解决了现有的燃料电池阴极水淹、氧气传输受阻的问题。本发明的阴极流场板主体(1)上开有矩阵分布的若干个圆形通孔(1-1),所述阴极流场板主体(1)上开有纵向平行排列的若干个顺流槽(1-2),每个顺流槽(1-2)与纵向对应的圆形通孔(1-1)相连通,顺流槽(1-2)与阴极流场板主体(1)的下端面连通,顺流槽(1-2)的数量与圆形通孔(1-1)的纵向列数相一致。本发明很好地解决了燃料电池阴极不被水淹,有利于氧气的传输,保证了电池长期运行的稳定性;本发明的阴极流场板采用片状结构形式,具有易于加工、模块化的优点。
文档编号H01M8/02GK101540403SQ20091007193
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者尹鸽平, 杜春雨, 王振波, 赖勤志, 陈广宇 申请人:哈尔滨工业大学